알루미늄 vs 강철 가공: 성능·비용·용도 비교 가이드

알루미늄과 강철은 금속 제조 산업의 두 기둥입니다. 둘 다 합금으로 자연 상태에선 존재하지 않으며 기초 원소로부터 제조됩니다. 알루미늄은 몇 단계를 거쳐 익숙한 은빛 금속이 됩니다. 주원료는 열대 지방에서 주로 채굴되는 보크사이트 광물입니다. 보크사이트를 진한 알루미나 페이스트로 갈아 녹인 크라이올라이트와 섞고 전기로 분해하면 이온이 분리되고 잔여 액체가 식으며 알루미늄이 됩니다.

강철은 철과 탄소의 혼합물입니다. 철을 채굴·제련해 불순물을 제거한 뒤 탄소를 첨가해 탄소강을 만듭니다. 이게 다른 강철의 베이스입니다.

금속 가공 프로젝트에서 두 소재는 각기 장단점이 있습니다. 기본적인 차이점을 정리했습니다.

열전도 특성

알루미늄은 열전도율이 뛰어나 컴퓨터 히트싱크, 차량 냉각 시스템에 쓰입니다. 스테인리스강은 열전도율이 낮지만 용융점이 알루미늄보다 높아 더 넓은 온도 범위에서 사용 가능합니다.

전기 전도성

알루미늄은 양호한 전기 전도체지만 스테인리스강은 전도성이 거의 없습니다. 가벼우면서 내식성도 좋아 고압 송전선, 자동차 라디에이터, 에어컨 등에 알루미늄 판재가 널리 쓰입니다.

내식성

스테인리스강은 철, 니켈, 망간, 구리, 크롬으로 구성됩니다. 크롬이 내식성을 돕습니다. 하지만 강철은 비다공성이라 부식되기 쉽습니다. 그래서 도장이나 분체 도장으로 녹 방지가 필요합니다.

반면 알루미늄은 높은 산화력으로 부동태 피막이 생겨 내식성이 매우 높습니다. 강철은 건축 빔과 프레임에, 알루미늄은 경량성과 유연성으로 항공기에 적합합니다.

무게 고려사항

가장 큰 차이 중 하나가 무게입니다. 탄소강은 꽤 무겁습니다. 알루미늄은 경량 구성으로 일부 용도에서 선호됩니다. 강철은 알루미늄보다 밀도가 훨씬 높아 무겁습니다. 연강(마일드 스틸)은 탄소강보다 가볍지만 같은 무게면 알루미늄보다 훨씬 약합니다. 무게 면에선 알루미늄이 약간 우위입니다. 전체적으로 매우 가볍고 튼튼한 소재입니다.

강도 및 내구성

알루미늄은 강철보다 얼마나 강할까요?

대부분 경우 알루미늄 강도 vs 강철 강도는 비교가 안 됩니다. 강철의 탄소 함량이 강도를 높입니다(무겁게도 만듭니다). 특히 탄소강은 탄소 함량이 높을수록 더 단단해집니다.

연강은 '저탄소' 강철이라 다른 강철과 알루미늄보다 약하고(훨씬 저렴하지만) 플림시(flimsy)합니다.